“这巷道太陡了,走起来真费劲,像倒着‘爬滑梯’似的!”近日,笔者走进河南能源永煤集团新桥煤矿21106智能化综采工作面,途经轨道顺槽时不得不拽着扶手,小心翼翼挪动脚步前行。
“这里是大坡度俯采工作面,最大坡度达到32度。人和设备就如同站在‘滑梯’上,极易发生倾倒,回采难度超乎想象。”同行的新桥煤矿综采准备队队长丘富旺解释道。
大坡度俯采一直是煤炭行业面临的开采难题,安全风险高、开采成本高。然而,新桥煤矿秉持“敢于担当、勇于拼搏”的永煤精神,凭借技术攻关、管理提升与创新突破,成功探索出了大坡度智能化综采的“新桥方案”。
技术攻关,开辟大坡度采煤新路子
新桥煤矿21106综采工作面可采储量167万吨,受地质构造影响,周边大断层较多。新桥煤矿在勘探中发现,回采期间将经过大坡度区域,最大坡度32度。从剖面图来看,工作面宛如被一个巨大的跷跷板高高翘起;从工作面等高线立体示意图观察,整个工作面就处在一个“滑梯”之上,人、机、物均处于倾斜状态。
在永煤集团的大力支持下,新桥煤矿强化技术管理,发现规律、总结规律并运用规律,从科学技术中寻求答案与方法。该矿组建技术攻关小组,以问题为导向,锁定厚煤层大坡度俯斜开采关键技术研究课题,先后制定《大坡度俯斜工作面覆岩移动破坏机理研究方案》《大坡度俯斜综采关键性技术体系研究方案》《大坡度俯斜开采采空区涌水控制技术方案设计》。
在具体实践过程中,该矿又确定了四个子课题,包括俯采工作面开采覆岩运移规律和控制机理、(端头)液压支架防滑防倒装置研制、刮板机和采煤机姿态调整技术开发、俯采大采高工作面“三机”设备动态稳定控制技术。从理论论证到模型验证,再到案例佐证,新桥煤矿科学探索、稳步前行,逐渐明晰了大坡度高效采煤路径。
创新赋能,“一设备一策略”提效率
32度的坡度几乎颠覆了所有设备的正常运行状态,严重影响设备效能,制约生产效率。
难点即创新点,创新点就是增效点。新桥煤矿秉持“稳产增收、降本增效”导向,解放思想、勇于创新,推行“一设备一策略”,大力开展技术创新工作,突破生产困境。
采煤机重达60吨,在大坡度运行时,如同大象在大斜坡行走,其导向滑靴磨损加剧,存在倾倒风险。在严格控制刮板机倾斜角度的同时,该矿对导向滑靴进行加长加厚技术改造,抵消磨损量,延长更换周期。同时,积极开展自主维修,在滑靴磨损处补焊耐磨层,打磨平整后循环使用,节约了维护费用。
为保障煤流系统安全稳定运行,新桥煤矿同步实施胶带运输机技术改造,在大坡度段安装压带装置,将运行坡度降至25度以下;在卸载点安装高清摄像头,实行“地面监控+现场巡查”双重管控,防止堆煤;在胶带输送机机头安装制动装置,预防“飞车”事故。
围绕“设备防下滑、防栽头,工作面防飞矸、防漏矸”等难题,新桥煤矿实施了多项技术改造。该矿利用链条、千斤顶等,将端头支架与工作面支架连锁成整体。在工作面,使用自制机头液压挡矸板配合柔性网构筑防矸墙,加强隅角封堵;在液压支架间设置挡矸胶皮,防止拉架时架间窜矸;在两顺槽安装挡矸板或挡矸网,大坡度段的胶带输送机两侧安装全封闭弧形防护网。
该矿通过全力攻坚,实现液压支架伸缩顺畅、采煤机滚筒飞速旋转,设备运行环境显著改善,故障率持续下降。目前,工作面日产煤4刀,原煤产量约6000吨。
“下一步,我们将继续深入探索,总结提炼典型经验、成熟做法与有效措施,形成可供借鉴、复制、推广的典型范例,为煤炭行业同类矿井大坡度回采提供有益参考。”新桥煤矿矿长马文超表示。
作者:郭新杰 孙详